DD273578A1 - Verfahren zur herstellung radiaktiver diagnostischer mittel auf technetiumbasis - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung radioaktiver diagnostischer Mittel auf Technetiumbasis, bei denen zwei oder mehrere, unterschiedlich alkylsubstituierte, einzaehnige Liganden mit gleichen oder unterschiedlichen Haftgruppen am Metall koordiniert sind. Derartige Substanzen werden als funktions- bzw. organspezifische Spuerstoffe in der nuklearmedizinischen Diagnostik benoetigt. Sie sollten in Abhaengigkeit von den lipophilen und polaren Eigenschaften in der Leber, im Herzmuskel oder anderen Organen gespeichert werden und sind aus diesem Grund interessant fuer die nuklearmedizinische Diagnostik dieser Organe. Bei Substitution der Liganden mit geeigneten (metabolisierbaren) Gruppen kommen die hergestellten Komplexe als Funktionsdiagnostika in Betracht. Ziel der Erfindung ist es, ein in seinen Eigenschaften kontinuierlich oder in kleinsten Stufen variierbares radioaktives diagnostisches Mittel auf Technetiumbasis fuer die klinische Praxis bereitzustellen. Ausgehend von dem gestellten Ziel liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches die Herstellung radioaktiver, diagnostischer Mittel auf Technetiumbasis ermoeglicht, die in ihren pharmakologischen Eigenschaften kontinuierlich oder stufenweise variierbar sind. Erfindungsgemaess wurde die Aufgabe dadurch geloest, dass zwei oder mehrere einzaehnige p-Akzeptorliganden in beliebig variierbaren Mischungsverhaeltnissen in Gegenwart eines Reduktionsmittels mit Pertechnetat zusammengebracht werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung radioaktiver daiagnostischer Mittel auf Technetiumbasis, bei denen zwei oder mehrere, unterschiedlich alkylsubstituierte, einzähnige Liganden mit gleichen odsr unterschiedlichen Haftgruppen am Metall koordiniert sind.

Derartige Substanzen werden als funktions- bzw. organspezifische Spürstoffe in der nuklearnedizinischen Diagnostik benötigt. Sie sollten in Abhängigkeit von den lipophilen und polaren Eigenschaften in der Leber, im Herzmuskel oder anderen Organen gespeichert werden und sind aus diesem Grund interessant für die nuklearmedizinische Diagnostik dieser Organe. Bei Substitution der Liganden mit geeigneten (metabolisierbaren) Gruppen kommen die hergestellten Komplexe als Funktionsdiagnostika in Betracht.

Charakteristik der bekannten Lösungen

Aus der Literatur sind zahlreiche Verfahren zur Herstellung von injizierbaron Präparaten des Tc-99 m bekannt, in denen überwiegend die Ausgangsverbindung Natrium^99mTc-pertechnetat_/ das als Eluat aus Molybdän-Technotium-Generatoren in 0,9%iger Natriumchloridlösung zur Verfügung steht, in Gegenwart eines großen Überschusses an Ligand reduziert wird (G.Subramanian, B. A. Rhodes, J. F. Cooper, V.J. Sodd [Ed.]; Radiopharmaceuticals, The Society of Nuclear Medicine, New York, 1975; US-PS 3.753.001; US-PS 3.863.004; US-PS 3.466.361; US-PS 3.720.761; US-PS 3.723.612; US-PS 3.725.2S5; US- PS 3.803.299; US-PS 3.749.556; US-PS 4.075.314; US-PS 4.250161; US-PS 4.452774).

Kationische Technetiumkomplexe des Typs (TcL₆I⁺ mit L = CN-R, P(OR)₃, PR₁(OR)₂ (US 528.487, EP 136.036, US 675.540, US 4.452774, US 4452.774, EP 183.555, EP 213.945) fanden Interesse als potentielle Radiopharmaka für die szintigraphische Darstellung des Herzmuskels. Dabei erwiesen sich insbesondere zwei Isonitrilkomplexe als erfolgversprechend, ITc(TBI)₆I⁺ und [Tc(MMI)₆I⁺ (TBI = tert. Butylisonitril, MMI = Methoxy-2-methyl-propyl-i-isonitril) (US 675.540, EP 183.555), wobei sich die Herstellung von [Tc(MMI)₆I⁺ unter klinischen Bedingungen als außerordentlich schwierig erweist. Der allgemeine Nachteil solcher Hexakisioninitrilkomplexe besteht darin, daß sich ihre lipophilen und polaren Eigenschaften nur in relativ groben Zügen variieren lassen, da dies nur über die Liganden möglich ist und somit die kleinste mögliche Veränderung sich sechsfach auf die Eigenschaften des Komplexmoleküls auswirkt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein in seinen Eigenschaften kontinuierlich oder in kleinsten Stufen variierbares radioaktives diagnostisches Mittel auf Technetiumbasis für die klinische Praxis bereitzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ausgehend von dem gestellten Ziel liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches die Herstellung radioaktiver, diagnostischer Mittel auf Technmetiumbasis ermöglicht, die in ihren pharmakologischen Eigenschaften kontinuierlich oder stufenweise variierbar sind.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei oder mehrere einzähnige π-Akzeptorliganden in beliebig variierbaren Mischungsverhältnissen in Gegenwart eines Reduktionsmittels mit Pertechnetat zusammengebracht werden. Die Realisierung der Erfindung erfolgt somit dadurch, daß Gemische der jeweiligen Liganden mit dem Natrium-^Tc-Pertechnetat (gegebenenfalls unter Beifügung von Na^c-Pertmhnetat, z. B. für autoradiographische Untersuchungen) in wäßrig alkoholischen oder alkoholischen (im Falle von hydrolyseempfindlichen Vorbindungn des dreiwertigen Phosphors) Lösungen

zusammengeführt werden. Die Reduktion des Pertechnutsts und die Komplexbildung erfolgt entweder nach Zugabe eines Reduktionsmittels (vorzugsweise Natriumdithionitlösung in 0,5 η NaOH) und 5minütigem Erhitzen des verschlossenen Reaktionsgefäßes im siedenden Wasserbad (Isonitrilliganden) oder durch den überschüssigen Liganden selbst (wiederum im verschlossenen Gefäß im siedenden Wasserbad). Nach dem Abkühlen wird die Reaktionslösung auf den physiologischen μΗ-Wert eingestellt und mit 0,9 η NaCI-Lösung verdünnt. Wurde die Reaktion in Alkohol durchgeführt, wird das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und die Produkte werden in physiologischer Kochsalzlösung aufgenommen. Als Liganden eignen sich:

- Isonitrile der allgemeinen Formel CN-R; R steht dabei für substituierte und unsubstituierte aromatische Reste, für cyclische und offenkeltige aliphatische Reste, deren Kohlenstoffgerüst verzweigt sein kann und weitere Substituenten (Halogenide, Hydroxylgruppen, aber insbesondere auch in vivo mctaboüsierbare Gruppen mit Ether- und Esterfunktion) tragen kann;

- Verbindungen des dreiwertigen Phosphors der allgemeinen Form PR¹,R²R³, wobei R' R² und R³ für n- bzw. verzweigtkettige aliphatische oder cycloaliphatische Alkyl-oder Alkoxygruppen, aber auch für aromatische Roste stehen können. Im Ergebnis der Umsetzungen entstehen Gemischtligandkomplexe der Zusammensetzung [Tc(L'_nL²e-_n)] + (n = 1-5), wobei L¹ und L² für die unterschiedlichen Liganden stehen. Dabei bewegen sich ihre lipophilen und polaren Eigenschaften zwischen denen der reinen Komplexe [Tc(L')₆l + und (Tc(L²J₆I + (EUernkomplexe). Somit sollte unter Verwendung von zwei Isonitrilliganden, von denen einer einen Tc-Komplex mit guter Myocai danreicherung und der andere einen Tc-Komplex mit guter Retention im Gewebe (durch Meiabolisierung seiner funktioneilen Gruppe(n)) bildet, ein Gemisch von bis zu 10 Technetiumkomplexen entstehen. Davon sollten die 8 Gemischtligandkomplexe (einschließlich möglicher Isomere der Zusammensetzung L'/L² We ²U, ³h und *h jeweils eine bessere Gewebeaufnahme als der eine Elternkomplex und jeweils eine bessere Geweberetention alu dor andere Elternkomplex aufweisen. Der prozentuale Anteil der einzelnen Spezies im Gemisch läßt sich in einem weiten Rahmen durch die Veränderung des Ligandausgangsverhältnisses L'/L² im Reaktionsansatz variieren.

Dabei sollte insbesondere eine Metabolisierbarkeit der Komplexe im Gewebe (und damit eine entsprechende Retention der Aktivität) bereits möglich sein, wenn nur ein metabolisierbarer Ligand (z. B. ester- oder ethersubstituierte Isonitrile) im Molekülverband koordiniert ist. Mit der Präparation solcher Gemischtligandkomplexe sollte es möglich sein, die gute Myocardaufnahme und leichte Präparierbarkeit des [Tc(TBI)₆] + mit einer Metabolisierbarkeit im Gewebe zu verbinden.

Die "Tc-Komplexe lassen sich ebenfalls durch die Umsetzung von lTc(tu)₆] Cl₃ (tu = Thioharnstoff) mit Gemischen geeigneter Liganden herstellen.

Für die Herstellung von ^MmTc-Komplexen eignet sich ebenfalls die Umsetzung von Pertechnetat mit einem Gemisch unterschiedlicher Isonitrilkomplexc mit anderen Metallen (Zn, Cd, In, u.a.).

Die genannten Umsetzungen können zur Gewährleistung einer guten Reproduzierbarkeit, Sterilität, Pyrogenfreiheit und bequnmen Durchführbarkeit mit bereits vorher unter aseptischen Bedingungen abgepackten und unter Inertr.tmc Sphäre gelagerten Ligandgemischen durchgeführt werden. Dafür eignet sich insbesondere die zuletzt vorgestellte Variante ausgehend von stabilen, lagerfähigen Metall-Isonitrükomplexen.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

Es werden Gemische von tert. Butylisonitril (TBI) CN-C(CH₃I₃, und Isocyanessigsäureethylester (EEIN), CN-CH₂-COOC₂H₅, in den molaren Verhältnissen 3:1,1:1 und 1:3 vorbereitet und jeweils ΙΟΟμΙ des entsprechenden Gemisches in Ampullen, Injektionsflaschen o. ä. abgefüllt und unter Inertatmosphäre mit Gummistopfen verschlossen.

Zu den vorbereiteten Ligandgemischen werden über eino Kanüle nacheinander 250μΙ Ethanol, 250 μΙ physiologische Kochsalzlösung, 250μΙ eines^a9Mo/^99mTc-Generatoreluates sowie 30mg Natriumdithionit in 200μΙ 0,05η NaOH gegeben. Die Reaktionsmiochung wird umgeschüttelt und für 5min in einem siedenden Wasserbad erhitzt. Nach dem Abkühlen wird 1 ml (oder je nach Anforderung mehr) physiologische Kochsalzlösung zugegeben und mit 0,05n HU der physiologischen pH-Wert eingestellt.

Die entsandenene Produktlösunrj enthält die angestreuten Komplexe [Tc(TBI)_n(EEIN)₆.,,]* (n = 0-6) in Ausbeuten > 98%.

Pertechnetat ist nicht mehr nachweisbar. Die prozentualen Anteile der einzelnen Komplexe sind mit dem Ausgsngsverhältnis

TBhEEIN steuerbar und ihre Änderung mit Hilfe der Hochspannungcfllektrophorese ([Tc(TBI)₆I⁺: Start; [Tc(ERIN)₆I⁺: -0,15 rel. zu TcO₄": Ge GemischtligandKomplexe dazwischen) oder durch die Bestimmung des Vertoilungskoeffizienten D_0/w (für TBI/EEIN = Vi: etwa 25; für TBI/EEIN = Vi: etwa 15 und für TBI/EEIN = Va: etwa 4) beobachtbar.

Ein Gemisch aus jeweils 2 mg Zinkaddukte vom TBI bzw. EEIN wird mit 100μΙ^99πιΤοΓθ,,~-ίο5υη9Ϊη 1 ml Ethanol zusammengebracht und in einer verschlossenen Ampulle 10min auf dem siedenden Wasserbad erhitzt. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels wird das Produkt in isotonischer Kochsalzlösung aufgenommen. Der D„/_W-Wert des entstandenen Gemisches sowie sein elektrophonisches Verhalten entspricht dem des nach obigen Beispiel entstandenen Produktgemisches ausgehend vom Mischungsverhältnis TBI/EEIN = 1:1.

Zu 20mg [⁹⁹TcItU)₆] Cl₃ wird in methan; ;cher Lösung ein äquimolares Gemisch aus TBI und EEiN (etwa 500 μΙ) zugetropft und die Lösung am Rückfluß erhitzt. Nach 2 h vvrd das Lösungsmittel auf etwa 5ml eingeengt und überschüssiges Natriumtetraphenylboranat zugegeben. Die ausgefallenen Produkte werden isoliert und in einer Methylenchloridlösung mittels "Tc-Kernresonanz auf ihre Zusammensetzung hin überprüft. Im Bereich zwischen den Signalen der Elternkomplexe (Tc(TBI)₆] + (-1906,6ppm rel. zu TcO₄") und (Tc(EEIN)e' + (1934,9ppm rel. zu TcO₄") sind die Signale von 7 der 8 möglichen Gemischtligandkomplexe (einschließlich der Stellungsisomeren) deutlich nachweisbar.

Die Reaktion von 20 mg ]"TC(tu)_s]CI₃ mit einer 1:1 -Mischung aus TBI und Trimethylphosphit (TMP) liefert eine Mischung aus unterschiedlichen Gemischtligandkomplexen des Technetiums mit beiden Liganden. Die Lage der [⁹⁹Tc-NMR-Signale] der Gemischtligandkomplexe ist zwischen denen der Komplexe mit den reinen Liganden ([Tc(TBI)₆I⁺: -1906,6ppm; [Tc(TMP)₆I⁺:

-1650,3 ppm). Die unterschiedliche Anzahl von Phosphatliganden wird durch Unterschiede in den beobachteten ⁸⁶Tc-³¹P-Kopplungen dokumentiert.

Für spezielle Zwecke, insbesondere Forschungszwecke, kann es vorteilhau sein, Untersuchungen mit den isolierten Gemischtligandkornplexen durchzuführen.

Dazu kann ein nach obenstehendem Beispiel präpariertes Produktgemisch aus ["TclTBIMEEINla-nr-Komplexen in physiologischer Kochsalzlösung unter Verwendung dar HPLC in seine Komponenten aufgetrennt werden. Die einzelnen Fraktionen werden im Vakuum zur Trockne gebracht und sind nach Lösung in physiologischer Kochsalzlösung injektionsfertig.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung radioaktiver diagnostisch«! Mittel auf Technetiumbasis mit kontinuierlich oder stufenweise variierbaren pharmakologischen Eigenschaften, gekennzeichnet dadurch, daß zwei oder mehrere einzähnige n-Akzeptorliganden in beliebig variierbaren Mischungsverhältnissen in Gegenwart eines Reduktionsmittels mit Pertechnetat zusammengebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Ligandgemisch unterschiedlich alkyl- bzw. arylsubscituierte Isonitrilliganden verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Ligandgemisch ein alkyl- bzw. arylsubstituiertes Isonitril und ein an einer oder mehreren Positionen twines Kohlenstoffgerüsts mit metabolisierbaren Gruppen (insbesondere aus der Gruppe der Ester- bzw. Ethersubstituenten) versehenem Isonitril verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Ligandgemisch substituierte oder unsubstituierte Alkyl- bzw. Arylisonitrile zusammen mit Verbindungen des dreiwertigen Phosphors verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Liganden ^:n Form fester Metalladdukte eingesetzt werden.